Đồ án Khảo sát hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS

thải. Van hạn chế: Áp lực để mở van là 35 [mmHg]. 4 B 3 2 1 A Hình 2-5 Van hạn chế 1 - Lò xo; 2 - Thân van; 3 - Nắp van; 4 - Vòng khóa A - Ðến bơm chân không; B - Từ bình chứa chân không đến. Nguyên lý làm việc: Khi bơm chân không làm việc, không khí sẽ được hút từ bình chứa chân không đến B, qua van hạn chế và ra khỏi van theo đường A. Khi bơm chân không không hoạt động, van có nhiệm vụ đóng đường dẫn không cho không khí đi ngược từ A vào B. Khi có hiện tượng rò rỉ không khí sẽ đi từ A đến B, trường hợp này phải thay van hạn chế. Bình chứa chân không: Thể tích chứa: 22 [lít] Áp suất tối đa: 500 [mm.Hg] Bầu lọc khí: Bầu lọc khí có nhiệm vụ lọc sạch các bụi bẩn lẫn trong không khí. Bụi bẩn lẫn trong không khí sẽ làm tăng độ mài mòn của các bề mặt ma sát và làm giảm lượng không khí hút vào bầu trợ lực. Bộ trợ lực chân không: Bộ trợ lực chân không là bộ phận rất quan trọng, giúp người lái giảm lực đạp mà hiệu quả phanh vẫn cao. Trong bầu trợ lực có các piston và van dùng để điều khiển sự làm việc của hệ thống trợ lực và đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh. 6 5 7 4 1 3 2 B A Hình 2-6 Bầu trợ lực 1-Piston; 2-Van chân không; 3-Van không khí; 4-Vòng cao su; 5-Cần đẩy; 6- Phần tử lọc; 7-Vỏ. Nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không: Bầu trợ lực chân không có hai khoang A và B được phân cách bởi piston 1 (hoặc màng). Van chân không 2, làm nhiệm vụ: Nối thông hai khoang A và B khi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh. Van không khí 3, làm nhiệm vụ: cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mở đường thông của khoang A khi đạp phanh. Vòng cao su 4 là cơ cấu tỷ lệ: Làm nhiệm vụ đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh. Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với bình chứa chân không qua van một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không. Khi nhả phanh: van chân không 2 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang B qua van này và có cùng áp suất chân không. Khi phanh: người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 5 dịch chuyển sang phải làm van chân không 2 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí 3 mở ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A. Ðộ chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực và qua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong xylanh chính, ép dầu theo các ống dẫn đi đến các xylanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh. Khi lực tác dụng lên piston 1 tăng thì biến dạng của vòng cao su 4 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần 5, làm cho van không khí 3 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực không đổi. Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần 5 lại dịch chuyển sang phải làm van không khí 3 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A. Ðộ chênh áp tăng lên, vòng cao su 4 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so với cần 5, làm cho van không khí 3 đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp. Khi lực phanh đạt cực đại thì van không khí mở ra hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại. Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các ô tô du lịch và tải nhỏ. 2.3. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống ABS trên xe Isuzu D-max: 2.3.1. Sơ lược về ABS: 2.3.1.1. Chức năng nhiệm vụ: Các bộ điều chỉnh lực phân bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong dẫn động phanh đến các bánh xe trước và sau, có thể đảm bảo: Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng được triệt để trọng lượng bám và tránh quay xe khi phanh). Hoặc hãm cứng các bánh xe trước → trước (để đảm bảo điều kiện ổn định). Tuy nhiên quá trình phanh như vậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và an toàn nhất, vì: Khi phanh ngặt, các bánh xe vẫn có thể bị hãm cứng và trượt dọc. Các bánh xe trượt lết trên đường sẽ làm mòn lốp và giảm hệ số bám. Nghiên cứu đã cho thấy hệ số bám dọc có giá trị cao nhất (Hình 2-7) khi bánh xe chịu lực dọc và trượt cục bộ trong giới hạn hệ số trượt: Ở đây: Va - Tốc độ chuyển động tịnh tiến của ôtô. ωb - Tốc độ gốc của bánh xe. rb - Bán kính lăn của bánh xe. Còn ôtô, khi phanh với tốc độ 180 km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thể bị mòn vẹt đị một lớp dày tới 6mm. Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp nhận lực ngang và không thể thực hiện quay vòng khi phanh trên đọan đường cong hoặc đổi hướng để tránh chướng ngại vật (Hình 2-8), đặc biệt là các đoạn đường có độ bám thấp. Do đó dễ gây ra tai nạn nguy hiểm khi phanh. Hình 2-7 Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo độ trượt tương đối λ của bánh xe. Vì thế, để đảm bảo đồng thời điệu quả phanh và tính ổn định cao. Ngoài ra còn giảm mài mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp, cần tiến hành quá trình phanh ở trong một giới hạn nhất định, nghĩa là đảm bảo sao cho các bánh xe trong quá trình phanh không bị trượt lê hoàn toàn mà chỉ trượt cục bộ trong giới hạn λ= (15-30)%. Đó chính là chức năng và nhiệm vụ của hệ thống chống hãm cứng bánh xe. Để cho các bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt, cần phải điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe với mặt đường nằm trong giới hạn hẹp quanh giá trị tối ưu. Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh có thể sử dụng các nguyên lý điều chỉnh khác nhau, như: Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh. Theo giá trị độ trượt cho trước. Theo tỷ số vận tốc góc của bánh xe và gia tốc chậm dần của nó. Như vậy hệ thống chống hãm cứng bánh xe là một trong các hệ thống an toàn chủ động của một ôtô hiện đại. Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn nguy hiểm nhờ điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu. Hình 2-8 Quá trình phanh có và không có ABS trên đọc đường cong. 2.3.1.2. Nguyên lý làm việc: Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) thực chất là một bộ điều chỉnh lực phanh có mạch liên hệ ngược. Sơ đồ khối điển hình của một ABS có dạng như trên hình 2.9, gồm: Bộ phận cảm biến 1, bộ phận điều khiển 2, bộ phận chấp hành hay cơ cấu thực hiện 3 và nguồn năng lượng 4. Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số được chọn để điều khiển (thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm dần của bánh xe hoặc giá độ trượt) và truyền tín hiệu điện đến bộ phận điều khiển 2. Bộ phận 2 sẽ xử lý tín hiệu và truyền lệnh đến cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc tăng áp sất trong dẫn động phanh. Chất lỏng được được truyền từ xilanh chính (hay tổng van khí nén) 5 qua 3 đến các xilanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 để ép các phần tử và thực hiện quá trình phanh. Hình 2-9 Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe. 1-Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận điều khiển; 3- Cơ cấu thực hiện; 4- Nguồn năng lượng; 5- Xilanh chính hoặc tổng van khí nén; 6- Xilanh bánh xe hoặc bầu phanh. Điều hiểu được nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe, ta khảo sát quá trình phanh bánh xe như trên hình 2.10. Nếu bỏ qua mô men cản lăn rất nhỏ và để đơn giản coi Zbx =const, thì phương trình cân bằng mômen tác dụng lên bánh xe đối với trục quay của nó khi phanh, có dạng: (2-1) Ở đây: Mp – Mômen phanh tạo nên bởi cơ cấu phanh; Mφ – Mômen bám của bánh xe với đường; Jb – Mômen quán tính của bánh xe; ωb - Tốc độ của bánh xe. Từ đó ta có gia tốc chậm dần cả bánh xe khi phanh: (2-2) Hình 2-10 Các lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh. Sự thay đổi Mp, Mφ và εb theo độ trượt thể hiện trên hình 2.11. Đoạn O-1-2 biểu hiện quá trình tăng Mp khi đạp phanh. Hiệu (Mp-Mφ) tỷ lệ với gia tốc chậm dần εb của bánh xe. Hiệu trên tăng nhiều khi đường Mφ đi qua cực đại. Do đó sau thời điểm này, gia tốc εb bắt đầu tăng nhanh. Sự tăng đột ngột của εb được sử dụng làm tín hiệu để giảm áp suất trong dẫn động. Do có độ chậm tác dụng nhất định nào đó (phụ thuộc tính chất hệ thống), sự giảm áp suất thực tế được bắt đầu ở điểm 2. Do Mp giảm, εb giảm theo và bằng không ở điểm 3 (khi Mp-Mφ). Vào thời điểm tương ứng với điểm 4 – Mômen phanh có giá trị cực tiểu không đổi. Trên đoạn từ điểm 3 đến điểm 6, mômen phanh nhỏ hơn mômen bám, nên xảy ra sự tăng tốc bánh xe. Sự tăng gia tốc bánh xe được sử dụng làm tín hiệu vào thứ hai để điều khiển tăng áp suất trong hệ thống phanh (điểm 5). Khi tốc độ bánh xe tăng lên, độ trượt giảm và bởi vậy φ cũng như Mφ tăng lên. Tiếp theo, chu trình lặp lại. Như vậy, trong quá trình điều khiển, bánh xe lúc thì tăng tốc lúc thì giảm tốc và buộc Mp thay đổi theo chu trình kín 1-2-3-4-5-6-1, giữ cho độ trượt của bánh xe dao động trong giới hạn λ1-λ2 (Hình 2-11), đảm bảo cho hệ số bám có giá trị gần với giá trị cực đại nhất. Hình 2-13a cho thấy, quá trình phanh với ABS nói chung có 3 giai đoạn (3pha): tăng áp suất (1→2), giảm áp suất (2→4) và duy trì (giữ) áp suất (4→5). ABS làm việc với 3 giai đoạn như vậy gọi là ABS 3 pha. Một số ABS có thể không có pha duy trì áp suất- gọi là ABS 2 pha. Hình 2-11 Sự thay đổi các thông số khi phanh có ABS Trên hình 2-12 là đồ thị biểu diễn quá trình thay đổi áp suất trong dẫn động và gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh có ABS theo thời gian. Hình 2-12. Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của bánh xe (b) khi phanh có ABS. Với các hệ thống chống hãm cứng bánh xe hiện nay, hệ số trượt thay đổi trong khoảng λ1-λ2= (15-30) %. Tần số thay đổi áp suất trong dẫn động khí nén khoảng (3-8) dfHz còn trong dẫn động thủy lực đến 20Hz. Để thấy rõ vai trò của ABS có thể tham khảo số liệu trong bảng 2.1 nhận được khi thử nghiệm xe du lịch trong hai trường hợp có và không có ABS và đồ thị quá trình phanh trên hình 2-13; 2-14. Bảng 2-1 Kết quả thí nghiệm khi phanh ôtô du lịch có trang bị ABS (mỗi bánh xe có một cảm biến và điều khiển riêng). Loại đường Tốc độ bắt đầu phanh V(m/s) Quãng đường phanh Sp (m) Mức tăng hiệu quả phanh (%) Có ABS Không ABS Đường bêtông khô Đường bêtông ướt 13,88 13,88 10,6 18,7 13,1 23,7 19,1 21,1 Đường bêtông khô Đường bêtông ướt 27,77 27,77 41,1 62,5 50,0 100,0 17,8 37,5 Hình 2-13 Quá trình phanh điển hình trên mặt đường trơn của ô tô có trang bị ABS Hình 2-14 Quá trình phanh điển hình của ô tô có trang bị ABS. 2.3.2. Sơ đồ của hệ thống ABS trên xe Isuzu D-max: Đường dầu phanh Đường dây điện Hình 2-15 Sơ đồ hệ thống ABS trên xe 1- Xilanh bánh xe; 2- Guốc phanh; 3-Má phanh; 4- Xilanh chính; 5- Bầu trợ lực chân không; 6- Bàn đạp phanh; 7- Công tắc; 8- Đĩa phanh; 9,16- Các cảm biến; 10- Dòng dẫn động phanh trước; 11- Đèn báo phanh; 12- Đèn báo ABS; 13- Bộ thủy lực và máy tính; 14- Bánh răng; 15- Dòng dẫn động phanh trước. 2.3.3. Nguyên lý làm việc: 2.3.3.1. Khi không phanh: Khi không phanh, không có lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhưng cảm biến tốc độ luôn đo tốc độ bánh xe và gửi về khối điều khiển ECU khi xe hoạt động. 2.3.3.2. Khi phanh thường (ABS chưa làm việc): Khi người lái đạp phanh, rà phanh mà lực phanh chưa đủ lớn để xảy ra hiện tượng trượt bánh xe quá giới hạn cho phép, dầu phanh với áp suất cao sẽ đi từ tổng phanh đến lỗ nạp thường mở của van nạp để đi vào và sau đó đi ra khỏi cụm thủy lực mà không hề bị cản trở bởi bất kỳ một chi tiết nào trong cụm thủy lực. Dầu phanh sẽ được đi đến các xilanh bánh xe hoàn toàn giống với hoạt động của phanh thường không có ABS. Hình 2-16 Khi phanh bình thường. 1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm dầu; 7-Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc độ; 11-Roto cảm biến; 12-Nguồn điện; 13-Van nạp; 14-Van xả; 15-Khối ECU. Khi phanh các xilanh bánh xe sẽ ép các má phanh vào trống phanh hay đĩa phanh tạo ra lực ma sát phanh làm giảm tốc độ của bánh xe và của xe. Ở chế độ này bộ điều khiển ECU không gửi tín hiệu đến bộ chấp hành cụm thủy lực, mặc dù cảm biến tốc độ vẫn luôn hoạt động và gửi tín hiệu đến ECU. 2.3.3.3. Khi phanh khẩn cấp (ABS hoạt động): Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh đủ lớn sẽ gây nên hiện tượng trượt. Khi hệ số trượt vượt quá giới hạn quy định (1030%) thì ABS sẽ bắt đầu làm việc và chế độ làm việc của ABS gồm các giai đoạn sau: a. Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất: Khi phát hiện thấy sự giảm nhanh tốc độ của bánh xe từ tín hiệu của cảm biến tốc độ và cảm biến gia tốc gửi đến, bộ điều khiển ECU sẽ xác định xem bánh xe nào bị trượt quá giới hạn quy định. Hình 2-17 Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất 1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm dầu; 7-Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc độ; 11-Roto cảm biến; 12-Nguồn điện; 13-Van nạp; 14-Van xả; 15-Khối ECU. Sau đó, bộ điều khiển ECU sẽ gữi tín hiệu đến bộ chấp hành hay là cụm thuỷ lực, kích hoạt các rơle điện từ của van nạp hoạt động để đóng van nạp (13) lại --> cắt đường thông giữa xylanh chính và xylanh bánh xe. Như vậy áp suất trong xilanh bánh xe sẽ không đổi ngay cả khi người lái tiếp tục tăng lực đạp. Sơ đồ làm việc của hệ thống trong giai đoạn này như trên hình 2-17. b. Giai đoạn giảm áp suất: Nếu đã cho đóng van nạp mà bộ điều khiển nhận thấy bánh xe vẫn có khả năng bị hãm cứng (gia tốc chậm dần quá lớn), thì nó tiếp tục truyền tín hiệu điều khiển đến rơle van điện từ của van xả (14) để mở van này ra, để cho chất lỏng từ xilanh bánh xe đi vào bộ tích năng (8) và thoát về vùng có áp suất thấp của hệ thống --> nhờ đó áp suất trong hệ thống được giảm bớt (hình 2-18). c. Giai đoạn tăng áp suất: Khi tốc độ bánh xe tăng lên (do áp suất dòng phanh giảm), khi đó cần tăng áp suất trong xilanh để tạo lực phanh lớn, khối điều khiển điện tử ECU ngắt dòng điện cung cấp cho cuộn dây của các van điện từ, làm cho van nạp mở ra và đóng van van xả lại --> bánh xe lại giảm tốc độ ... (hình 2.19) Hình 2-18 Giai đoạn giảm áp 1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm dầu; 7-Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc độ; 11-Roto cảm biến; 12-Nguồn điện; 13-Van nạp; 14-Van xả; 15-Khối ECU. Chu trình giữ áp, giảm áp và tăng áp cứ thế được lặp đi lặp lại, giữ cho xe được phanh ở giới hạn trượt cục bộ tối ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn. Hình 2-19 Giai đoạn tăng áp 1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm dầu; 7-Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc độ; 11-Roto cảm biến; 12-Nguồn điện; 13-Van nạp; 14-Van xả; 15-Khối ECU. 2.4. Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD). Khi xe được trang bị ABS có nghĩa là chức năng EBD cũng có sẵn. Chức năng này thay thế van điều tải trọng (LAV) được dùng thay trong các hệ thống phanh thường. Chức năng EBD là phần mềm được đưa thêm vào chương trình ABS truyền thống. Không đòi hỏi thêm bộ phận nào. Chức năng EBD cho phép kiểm soát nhạy hơn các bánh xe sau. Điều này cũng có thể có hiệu quả trong khi phanh ở trạng thái bình thường không có kiểm soát ABS. Ngược lại với LAV, với kiểm soát EBD lực phanh được quyết định bởi sự trượt bánh xe chứ không phải do áp lực phanh hay tải trọng xe. Phân phối lực phanh điện tử cho phép giảm áp lực phanh cho phanh của bánh sau phụ thuộc vào sự trượt của bánh xe này. Điều này cải thiện tình trạng ổn định khi lái so với hệ thống truyền động. Việc giảm áp lực phanh cho các bánh sau được quy định bởi cách thức của các pha giữ áp lực nào đó. Sự bó cứng các bánh xe sau được ngăn ngừa với sự trợ giúp của việc điều chỉnh điện tử đặc biệt. Động cơ bơm không chạy khi EBD hoạt động.Tuy nhiên, nếu bánh xe có liên quan vẫn có khuynh hướng bị bó cứng thì kiểm soát ABS được khởi động và mô-tơ bơm hoạt động. Trong khi kiểm soát EBD hoạt động thì mạch dầu phanh sau được kích hoạt cùng nhau. Đèn cảnh báo của hệ thống phanh EBD sẽ sáng lên trong trường hợp có sự cố hệ thống EBD. Kiểm soát EBD không được còn tác dụng. Kiểm soát EBD bị hỏng không có nghĩa là chức năng EBD cũng bị hỏng. 3. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe ISUZU D-MAX: 3.1. Xác định momen phanh yêu cầu. Mômen phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanh lớn nhất, tức sử dụng hết lực bám để tạo lực phanh. Muốn đảm bảo điều kiện đó, lực phanh sinh ra cần phải tỷ lệ thuận với các phản lực tiếp tuyến tác dụng lên bánh xe. Hình 3-1 Sơ đồ lực tác dụng lên ôtô khi phanh Momen phanh ở cơ cấu phanh trước: Theo [1] ta có: (3-1) (3-2) Mômen của cơ cấu phanh sau: (3-3) (3-4) (3-5) Trong đó: Mp1 - Mômen ở cơ cấu phanh trước Pp1 - Lực phanh tác dụng lên cơ cấu phanh trước Mp2 - Mômen ở cơ cấu phanh sau Pp2 - Lực phanh tác dụng lên cơ cấu phanh sau Z1 - Phản lực của mặt đường tác dụng cầu trước - Hệ số bám giữa lốp với mặt đường khi phanh Trọng lượng toàn bộ của xe: Ga = 2850 [KG] = 28500 [N] Phân bố cầu trước : G1= 1150 [KG] = 11500 [N] Phân bố cầu sau : G2= 1700 [KG] = 17000 [N] Chiều dài cơ sở : Lo= 3050 [mm] rbx - Bán kính làm việc của bánh xe, theo [5]: rbx = 245 [mm] a, b và hg - Toạ độ trọng tâm của xe Toạ độ trọng tâm của xe. Theo [1] ta có: a = a = a = 1819 [mm] b = L0 - a b = 3050 - 1819 b = 1231 [mm] hg - Ðược xác định sơ bộ theo các kích thước S1 (vết bánh xe của trục trước). hg= (0.7- 0.8).S1 với S1 =1480 [mm] hg= (10361184) [mm] Chọn hg = 1100 [mm] 3.1.1. Ðối với cơ cấu phanh trước: Mômen phanh của mỗi bánh xe cầu trước Mp1: Thay giá trị vào các công thức (3-2) ta được: Mp1=.(1,231 +.1,100).0,245 Mp1=1409,1j + 1259,1j2 (3-6) 3.1.2. Ðối với cơ cấu phanh sau: Mô men phanh của mỗi bánh xe cầu sau Mp2: Thay các giá trị trên vào công thức (3 - 4) ta được: Mp2 =.(1,819 -.1,1).0,245 Mp2 = 2082,2j - 1259,1j2 (3-7) Thay giá trị vào các công thức (3-6) và (3-7) ứng với các giá trị hệ số bám giữa lốp với mặt đường j (0,1- 0,8) ta có quan hệ mômen phanh lý thuyết giữa cầu trước và sau được tính ở bảng 3-1 và biểu diễn trên đồ thị đặc tính phanh xe Isuzu D-max như trên hình 3-1. Bảng 3-1 Quan hệ mômen phanh giữa cầu trước và cầu sau với hệ số bám. j 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Mp1 153.5 332.2 536.1 756.1 1019.3 1298.7 1603.3 1933.1 Mp2 195.6 366.1 511.3 631.4 726.3 796.1 840.6 859.9 Qua bảng trên ta thấy: Hệ số bám của bánh xe với đường tỷ lệ thuận với mômen phanh sinh ra ở các cầu Với hệ số bám j< 0,2 thì mô men phanh cầu trước nhỏ hơn mômen phanh sinh ra ở cầu sau. Khi hệ số bám của bánh xe với đường có giá trị lớn hơn thì mômen phanh sinh ra ở cầu trước lớn hơn mômen phanh sinh ra ở cầu sau. Mômen phanh sinh ra tỷ lệ thuận với lực phanh trên các cầu. Do vậy khi không có bộ điều chỉnh lực phanh các bánh xe sau sẽ bị hãm cứng và trượt trước làm giảm hiệu quả phanh, làm mất tính ổn định và điều khiển của xe. Để đạt hiệu quả phanh cao khi phanh với cường độ lớn với hệ số bám cao hơn thì phải lắp bộ điều chỉnh lực phanh cho xe. Hình 3-2 Ðồ thị quan hệ mômen phanh của xe ISUZU D-MAX. 3.2. Xác định momen phanh mà cơ cấu phanh có thể sinh ra. Ðể đạt được mục đích của đường đặc tính lý tưởng nêu trên trong thực tế là không thể thực hiện được; vì mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra thường tỷ lệ bậc nhất với áp suất dầu trong hệ thống. Do vậy quan hệ giữa mômen do cơ cấu phanh tạo ra đối với cầu sau và cầu trước cũng là tỷ lệ bậc nhất (tuyến tính). Ðể thấy rõ tính chất này, ta xét mômen phanh thực tế do các cơ cấu phanh sinh ra cho bánh xe. 3.2.1. Đối với cơ cấu phanh trước: Giả sử rằng có lực P tác dụng lên vòng ma sát với bán kính trong là R1 và bán kính ngoài là R2, lúc đó áp suất trên vòng ma sát sẽ là: q = (3-8) Trên vòng ma sát ta xét một vòng phần tử nằm cách tâm O bán kính R với chiều dày dR. Mômen lực ma sát tác dụng trên vòng phần tử đó là: dMms= m.q.2.pR.dR.R =m.q.2.p .R2.dR (3-9) Mômen các lực ma sát tác dụng trên toàn vòng ma sát là: (3-10) Cuối cùng ta có mô men phanh mà cơ cấu phanh trước có thể sinh ra là: Mpt = mP (3-11) Hình 3-3 Sơ đồ để tính toán bán kính trung bình của đĩa ma sát Trong đó: m -hệ số ma sát. m = 0,3. R1-bán kính trong của đĩa ma sát, R1 = 0,082 [m] R2-bán kính ngoài của đĩa ma sát, R2 = 0,132 [m] P -lực ép lên đĩa má phanh [N] Xác định lực ép lên đĩa má phanh: P = (3-12) Với: i- số lượng xi lanh, i = 1. d- đường kính xi lanh bánh xe, d = 64 [mm]. p- áp suất dầu, p = 10,5.106 [N/m2] Thay số vào (3.11): P = 33761,28 [N] Vậy mô men phanh mà cơ cấu phanh trước có thể sinh ra là: Mpt = 0,3.33761,28. = 1103,457 [N.m] 3.2.2. Đối với cơ cấu phanh sau: Hiện nay để xác định quan hệ giữa lực dẫn động và momen phanh tạo ra có ba phương pháp khác nhau là: đồ thị, đồ - giải và giải tích. Phương pháp thứ ba phổ biến và ưu việt hơn cả vì nó đơn giản, có độ chính xác cao và thuận tiện khi cần phân tích ảnh hưởng của các thông số. Bởi vậy ở đây chúng ta sẽ sử dụng phương pháp này. Xét cân bằng guốc phanh với các giả thiết sau: - Áp suất phân bố đều theo chiều rộng má phanh. - Quy luật phân bố áp suất theo chiều dài má phanh không phụ thuộc vào giá trị lực ép tác dụng lên guốc và có dạng tổng quát: q = qmaxY(a) (3-13) Ở đây: qmax - Áp suất max trên má phanh; Y(a) -Hàm phân bố áp suất. - Hệ số ma sát m giữa trống và má phanh không phụ thuộc vào chế độ phanh. Hình 3-4 Sơ đồ tính toán guốc phanh. Khi phanh, phần tử vô cùng bé (da) sẽ chịu tác dụng của lực pháp tuyến (dN = qbrda) và lực ma sát (dFT = mdN = mqbrda) từ phía trống phanh. Lực ma sát tạo ra một mô men phanh: dMp = dFT.r = mqbr2da, hay dMp = mqmaxbr2Y(a) da (3-14) Tích phân biểu thức (3-14) từ a0 đến a1 ta được mô men phanh tổng cho các guốc phanh tương ứng tạo ra (guốc tự siết có chỉ số 1, guốc không tự siết - chỉ số 2): (3-15) Để xác định qmax, ta viết phương trình cân bằng mô men đối với điểm quay (C) của guốc: (3-16) Thế các biểu thức của dFT và dN vào (3-16) và chú ý rằng l = (r - scosa), thì sau khi biến đổi chúng ta có: (3-17) Thế biểu thức (3-17) vào phương trình (3-15) rồi chia tử và mẫu cho chúng ta nhận được phương trình để xác định mô men phanh của mỗi guốc theo lực ép: (3-18) Ở đây: (3-19) Dấu (-) ở mẫu số của biểu thức (3-18) tương ứng với guốc tự siết, còn dấu (+) - tương ứng với guốc không tự siết. Như vậy mô men tổng của cả hai guốc phanh sẽ là: (3-20) Các phương trình từ (3-17) đến (3-20) đúng với tất cả các cơ cấu phanh guốc: loại bơi (2 bậc tự do) cũng như loại có điểm quay cố định (1 bậc tự do). Để áp dụng cho loại cơ cấu phanh cụ thể cần xác định thêm hàm phân bố áp suất y(a). Quy luật phân bố áp suất theo chiều dài má phanh phụ thuộc rất nhiều yếu tố, trong đó có độ cứng vững và nhiệt độ các chi tiết của cơ cấu phanh. Ở những cơ cấu phanh mà các chi tiết của nó có độ cứng vững cao, đối với guốc một bậc tự do: y(a) = sina và áp suất qmax tác dụng ở điểm có a = 90o (Hình 3-5a). Ở những cơ cấu phanh mà các chi tiết của nó có độ cứng vững thấp, áp suất phân bố theo chiều dài má phanh gần như đều (Hình 3-5b), tức là y(a) =1. Hình 3-5 Biểu đồ phân bố áp suất trên má phanh Sau khi tích phân các biểu thức (3.19) ta nhận được: - Với y(a) = sina: (3-21) (3-22) - Với y(a) = 1: (3-23) (3-24) Kết quả tính toán mô men phanh thực nghiệm cho thấy: sai lệch giữa hai trường hợp y(a) = sina và y(a) = 1 không lớn (không vượt quá 5%) nên ta tính A, B theo trường hợp y(a) = 1. Tức tính A, B theo (3-23), (3-24). (Với kết quả khảo sát đo được: r=147,5 mm; s =100 mm; α0=220 ;α1=1260; h=98 mm). A =-0,5558 B =0,7285 Các guốc đối xứng nên P1 = P2 = P; A1 = A2 = A; B1 = B2 = B và h1 = h2 = h, nên theo công thức (3-20) ta có: (3-25) Xác định lực ép lên guốc phanh: P = (3-26) Với: i - số lượng xi lanh, i = 1. d - đường kính xi lanh bánh xe, d = 26 [mm]. p - áp suất dầu, p = 10,5.106 [N/m2] Thay số vào (3-26): P = 5572 [N] Thay các kết quả vào (3-25), ta được mômen phanh tổng của cơ cấu phanh sau: [N.m] 3.3. Lực tác dụng lên bàn đạp phanh: Ðể tạo ra áp suất dầu trong xilanh công tác dẫn động phanh dầu xe ISUZU D-MAX sử dụng xilanh chính kép dùng trợ lực chân không. Kết cấu đã được giới thiệu ở phần trước. Lực bàn đạp phanh khi không có trợ lực: Ta có phương trình cân bằng lực bàn đạp: Pbđ .idđ. ηdđ =π (3-28) Trong đó: Pbđ - Lực bàn đạp phanh Tỷ số truyền dẫn động bàn đạp phanh idđ idđ = 3,8 (theo catalog) ηdđ - Hiệu suất dẫn động ηdđ = 0.8 pd - Áp suất dầu trong hệ thống pd = 10,5.106 [N/m2] dc - Ðường kính xilanh chính dc = 24 [mm] Từ (3-28) ta suy ra: Pbđ = (3-29) Pbđ = = 1561,74 [N] Lực bàn đạp phanh khi có trợ lực: Lực do bầu trợ lực chân không sinh ra: Ptl = (3-30) Trong đó: Dpmax: Ðộ chênh lệch áp suất giữa hai khoang. Dpmax= 265 [mmHg] = 34205,92 [N/m2] Sp(m): Diện tích hiệu dụng của màng của bầu trợ lực dm: Đường kính màng, dm= 205 [mm] Sp(m) = = =0,033 [m2] Thay số vào ta được: Ptl = [N] Lực đạp phanh khi có trợ lực: Pbtl = Pbđ- Ptl = 1561,74 – 1128,795 = 432,94 [N] Theo [2], [Pbđl] < 500[N] Từ các khảo sát trên ta nhận thấy khi bộ trợ làm việc tốt thì lực đạp phanh chỉ cần nhỏ, giúp người lái đỡ mất sức trong việc điều khiển phương tiện mà hiệu quả phanh lại cao hơn so với khi bộ trợ lực không làm việc. Trong trường hợp bộ trợ lực không làm việc thì hiệu quả phanh sẽ không cao vì sức khỏe của người bình thường không đạt được lực đạp phanh tối đa như trên. 3.4. Tính toán các chỉ tiêu phanh: Giản đồ phanh nhận được bằng thực nghiệm và qua giản đồ phanh có thể phân tích và thấy được bản chất của quá trình phanh. t1 t2 tpmin t V J Jpmax V0 V1 V2 Hình 3-6 Giản đồ phanh Trong đó: t1: là thời gian chậm tác dụng của dẫn động phanh tức là từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cho đến khi má phanh ép sát vào đĩa phanh. Thời gian này đối với phanh dầu là t1 = 0,3s. t2: thời gian tăng lực phanh hoặc tăng gia tốc chậm dần. Thời gian này đối với phanh dầu t2 = (0,5 - 1)s. Ta chọn t2 = 0,7 s. tpmin: thời gian phanh hoàn toàn ứng với lực phanh cực đại.Trong thời gian này lực phanh hoặc gia tốc chậm dần không đổi. 3.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh ôtô. Ta có: jpmax = (3-31) Trong đó: - hệ số tính đến ảnh hưởng các trọng khối quay của ôtô. Theo tài liệu [1] ta chọn ~1. Thay các số liệu vào (3-31) ta được: jpmax = j.g = 0,8.9,81/1 = 7,848 [m/s2] 5.4.2. Thời gian phanh: Thời gian phanh cũng là một trong các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh. Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt. Ðể xác định thời gian phanh ta có: jpmax = = Þ dt = Tích phân trong giới hạn từ thời điểm ứng với vận tốc phanh ban đầu v1 tới thời điểm ứng với vận tốc v2 ở cuối quá trình phanh: tpmin = = Khi phanh ôtô đến lúc dừng hẳn thì v2 = 0. Do đó: tpmin = (3-32) Trong đó: v1 - Vận tốc của ôtô ứng với thời điểm bắt đầu phanh. Mặt khác ta có: dv = j.dt v1 - vo = (3-33) vo= 30[km/h] = 8,33 [m/s] Thay các số liệu vào ta được: v1 = v1 = 5,2332 [m/s] Thay các số liệu vào (3-32) ta được: tpmin = tpmin = 0,6668 [s] Thời gian phanh thực tế là: tp = t1 + t2 + tpmin = 0,3 + 0,7 + 0,6668 tp = 1,6668 [s] 5.4.3. Quãng đường phanh: Quãng đường phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của ôtô. Cũng vì vậy mà trong tính năng kỹ thuật của ôtô, các nhà chế tạo thường cho biết quãng đường phanh của ôtô ứng với vận tốc bắt đầu phanh đã định. Quãng đường phanh ứng với vận tốc từ vo đến v1. Ta có: Tích phân hai vế ta được: s1 - so = s1 = so + vo.t2 - s1 = vo.t1 + vo.t2 - (3-34) Thay các số liệu vào ta được: s1 = 8,33.0,3 + 8,33.0,7 - s1 = 5,365 [m] Quãng đường phanh ứng với vận tốc từ v1 đến thời điểm ứng với vận tốc cuối quá trình phanh: v2 = 0. Tương tự như quãng đường phanh ứng với vận tốc vo đến v1 ta được: s2 = s2 = s2 = 1,744 [m] Quãng đường phanh thực tế là: sp = s1 + s2 sp = 5,365 + 1,744 sp = 7,109 [m] So với bảng tiêu chuẩn về hiệu phanh cho phép ôtô lưu hành trên đường (Bộ GTVT Việt Nam qui định 1995) đối với xe du lịch có số chỗ ngồi nhỏ hơn 8 thì quãng đường phanh không lớn hơn 7,2[m], [2]. Từ những kết quả trên ta nhận thấy quãng đường phanh của xe ISUZU D-MAX là 7,109[m] nằm trong giới hạn cho phép nên đảm bảo được những chỉ tiêu đối với xe du lịch. Như vậy các tiêu chuẩn để đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh chính đều thoả mản tiêu chuẩn đối với xe du lịch với số chỗ ngồi < 8 người. Tuy nhiên để nâng hiệu quả phanh cao hơn nữa trên xe ISUZU D-MAX còn trang bị bộ điều chỉnh lực phanh điện tử (EDB) và hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS. Với hệ thống này lực phanh cung cấp cho các bánh xe luôn đạt tối ưu bất kể điều kiện tải trọng của xe và tình trạng mặt đường và làm giảm lực đạp phanh cần thiết đặc biệt khi xe có tải nặng hay chạy trên đường có hệ số ma sát cao. 4. Các hư hỏng và biên pháp khắc phục hệ thống phanh chính ISUZU D-MAX: Hệ thống phanh trên xe giữ vai trò rất quan trọng. Nó dùng để giảm tốc độ chuyển động, dừng và giữ xe ở trạng thái đứng yên. Vì vậy bất kỳ một hư hỏng nào cũng làm mất an toàn và có thể gây ra tai nạn khi xe vận hành. Trong quá trình sử dụng ôtô hệ thống phanh có thể phát sinh những hư hỏng như: phanh không ăn, phanh ăn không đều, phanh nhả kém hoặc bị kẹt. Phanh không ăn thì không giảm được được tốc độ ôtô kịp thời trong những điều kiện bình thường trong tình huống phức tạp thì sẽ là nguyên nhân gây ra tai nạn. Nguyên nhân phanh không ăn có thể là do ở phần dẫn động thủy lực không kín để không khí lọt vào hoặc trong hệ thống thiếu dầu, bộ phận điều chỉnh của cơ cấu truyền động và cơ cấu phanh bị hỏng. Ngoài ra còn do má phanh và đĩa phanh bị mòn hoặc dính dầu. Có thể phát hiện các mối nối bị hở căn cứ vào sự rò chảy của dầu ở phần truyền động thủy lực. Nếu trong phần dẫn động thủy lực có không khí lọt vào thì khi đạp phanh không thấy sức cản rõ rệt. Vì khi đạp phanh áp suất không truyền vào dầu do còn không khí lọt vào hệ thống thì bị nén, áp suất của nó truyền vào cơ cấu ép không đủ ép má phanh vào đĩa phanh. Ðể khắc phục hiện tượng này ta phải tiến hành xả không khí ra khỏi hệ thống truyền động thủy lực. Tuy nhiên cần kiểm tra dầu ở xy lanh phanh chính nếu cần thì đổ thêm dầu vào. Khi thay dầu ở hệ thống truyền động thủy lực phải tháo rời rửa và thổi sạch xilanh phanh chính, các xilanh bánh xe và các ống dẫn đầu. Ðổ dầu mới vào hệ thống tiến hành trình tự như khi xả không khí. Dầu có thể lọt vào má phanh và tang trống qua vòng chắn dầu bị hỏng. Vòng chắn dầu hỏng phải thay mới dùng xăng rửa sạch má phanh và đĩa phanh các tấm đệm của má phanh thì dùng dũa hoặc bàn chải sắt đánh sạch. Nếu má phanh bị mòn thì thay mới chú ý đặt đinh tán sao cho đầu đinh thấp hơn bề mặt của má phanh theo yêu cầu. Phanh không ăn đều giữa các má phanh có thể do sự điều chỉnh cơ cấu truyền động hoặc cơ cấu phanh bị hỏng các ống dẫn bị tắc các chi tiết dẫn động bị kẹt. Ðể khắc phục ta cần có sự điều chỉnh cơ cấu truyền động bôi trơn các chi tiết và thông ống dẫn. Phanh bó là do bị kẹt nguyên nhân có thể là lò xo hồi vị guốc phanh bị gẫy má phanh bị dính cứng với đĩa phanh, vòng làm kín bị nở piston bị kẹt trong các xylanh bánh xe. Khi phanh phải tăng lực đạp lên bàn đạp thì đó là dấu hiệu chủ yếu về hư hỏng của bộ trợ lực. Những hư hỏng chính của bộ trợ lực chân không: Ống dẫn từ buồng chân không tới bộ trợ lực bị hỏng. Van không khí không hoạt động Bình lọc bộ trợ lực bị tắc. Ngoài ra, bộ trợ lực làm việc không tốt nếu điều chỉnh chạy ralăngti không đúng. 4.1. Những công việc bảo dưỡng cần thiết: Hàng ngày cần phải kiểm tra trình trạng và độ kín khít các ống dẫn.kiểm tra hành trình tự do và hành trình làm việc của bàn đạp phanh nếu cần thiết phải điều chỉnh. Kiểm tra cơ cấu truyền động và hiệu lực của phanh tay xả cặn bẩn khỏi các bầu lọc khí. Kiểm tra sự hoạt động của xilanh chính. Kiểm tra mức dầu ở bầu chứa của xy lanh chính. Kiểm tra và nếu cần thì điều chỉnh khe hở giữa đĩa phanh và má phanh. Cũng có thể kiểm tra hiệu lực của phanh khi ôtô chuyển động. Trong trường hợp này cần tăng tốc độ của ôtô lên tới 30 (km/h) và đạp phanh hãm ôtô để kiểm tra. Phanh tay được coi là tốt nếu ôtô dừng trên đường dốc 16% mà không bị trôi. 4.2. Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính: Các công việc sửa chữa, bảo dưỡng phanh bao gồm: Châm thêm dầu phanh. Làm sạch hệ thống thủy lực. Tách khí khỏi hệ thống thủy lực. Sửa chữa hoặc thay thế xylanh chính hay các xilanh bánh xe. Thay má phanh. Sửa chữa hoặc thay thế bộ phận trợ lực phanh Ngoài ra còn có: Sửa chữa hoặc thay thế đường ống dầu phanh công tắc hoặc các van. Thay thế má phanh: Cốt má phanh: Bề mặt cốt sắt để tán má phanh nếu bị vênh quá 0,40[mm] thì phải sửa chữa lỗ để lắp đệm lệch tâm không được mòn quá (0,10-0,12)mm các đầu đinh tán phải chắc chắn không lỏng má phanh không nứt và cào xướt mặt đầu của các đinh tán phải cao hơn bề má phanh ít nhất là 2.5[mm]. Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh điều chỉnh theo yêu cầu đầu trên má phanh trước và sau là 0,25 [mm] đầu dưới má phanh trước và sau là 0,12 [mm] khe hở giữa trục quay má phanh với vòng đồng lệch tâm cho phép là: (0,06 – 0,15) [mm] lớn nhất là 0,25[mm]. Cùng một cầu xe má phanh hai bên bánh trái và bánh phải đồng chất không được dùng loại khác nhau má phanh cũ có dính dầu phải dùng xăng hoặc dầu hỏa để rửa không được dùng madút hoặc xút. Thay thế má phanh đĩa lau chùi bụi và tra dầu mỡ moayơ kiểm tra các vòng phốt xem có rò dầu không ….việc sửa chửa bảo dưỡng phanh đĩa đơn giản hơn phanh trống guốc. Xilanh chính và xylanh bánh xe thường có những hư hỏng như: Bề mặt xylanh bị cào xước, xylanh bị côn, méo các lò xo hồi vị bị gẫy mất đàn hồi, các vòng làm kín bị nở, các răng ốc nối các ống dẫn dầu bị tua. Theo yêu cầu thì bề mặt xilanh phải nhẵn bóng không có vết rỗ xước sâu quá 0,5[mm]. Ðường kính xy lanh không được côn méo quá 0,05[mm] so với đường kính tiêu chuẩn, các lò xo hồi vị phải đủ tiêu chuẩn về lực đàn hồi. Ðối với những hư hỏng trên thì phải tiến hành sửa chữa hoặc thay mới chứ không thể điều chỉnh được. Các vòng làm kín, lò xo hồi vị nếu kiểm tra không đạt yêu cầu thì nên thay mới. Các piston, xylanh bị côn hoặc méo thì phải tiến hành gia công trở lại. Chú ý khi gia công khe hở giữa xilanh và piston không được vượt quá giá trị cho phép tối đa là (0,030 – 0,250) mm độ côn và méo của xy lanh bánh xe sau khi gia công cho phép tối đa là 0,5 [mm] độ bóng phải đạt Ñ9. Ðối với bầu trợ lực cần phải kiểm tra piston màng nếu có hiện tượng rạng rách thì phải thay thế để đảm bảo hiệu quả phanh. 4.3. Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh xe ISUZU D-MAX. 4.3.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe đứng: - Kiểm tra hệ thống cần bẩy chuyển động có dễ dàng không, không được vướng các nắp tôn ở buồng lái. - Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp (đối với phanh tay) và tay kéo (đối với phanh dừng) có đúng tiêu chuẩn không. - Kiểm tra các khe hở của các bạc và trục của hệ thống đòn. - Kiểm tra các chốt hãm, chốt chẻ...đã đầy đủ chưa. - Kiểm tra các đường ống dẫn dầu và chứa hơi có bị hở không. - Kiểm tra áp lực dầu có phanh không và đủ áp suất không 6-7 [kg/cm2]. - Ðạp bàn đạp phanh khi đã có dầu, giữ nguyên bàn đạp xem áp xuất dầu ở đồng hồ có xuống không. Nếu có tức là hệ thống có chỗ hở, cần phát hiện và sửa chữa kịp thời. - Sau khi kiểm tra kỹ lưỡng hệ thống phanh khi xe đứng rồi và thấy các yêu cầu kỹ thuật đã bảo đảm thì mới tiến hành kiểm tra hệ thống phanh bằng cách cho xe chạy. 4.3.2. Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy: Trước khi cho xe chạy chính thức trên mặt đường để điều chỉnh và thử hệ thống phanh cần cho xe chạy chậm (tốc độ 10 – 15[km]/hệ thống phanh) đạp thử phanh chân bỏ hờ tay lái xem hệ thống phanh chân có ăn tốt không hệ thống tay lái có làm lệch xe khi phanh không. Sau khi hai yêu cầu trên đã đảm bảo rồi tiến hành thử xe trên mặt đường. Kiểm tra hệ thống phanh chân: Cho xe chạy một quãng dài khoảng 15 - 20 km rồi từ từ dừng lại (không sử dụng phanh chân). Xuống sờ các đĩa phanh nếu thấy nóng tức là điều chỉnh khe hở bị bó sát cần điều chỉnh lại khe hở giữa má phanh và đĩa phanh. Cho xe chạy với tốc độ 35 - 40 [km/h] rồi phanh đột ngột hãm xe nếu xe dừng lại hẳn với khoảng cách 5 - 8 [m] hai bánh sau ăn cháy mặt đường độ dài cháy 1- 2[m] và đều nhau hai bánh trước cũng ăn đều nhau nhưng mờ hơn. Kiểm tra hệ thống phanh tay: Cho xe chạy lên dốc dùng phanh chân hãm cho xe dừng lại trả về số không, kéo phanh tay, nhả phanh chân nếu xe không bị trôi xuống dốc thì đạt yêu cầu. Ðể kiểm tra lại cho xe xuống dốc dùng phanh chân hãm cho xe dừng lại trả về số không kéo phanh tay và nhả phanh chân nếu xe không bị trôi xuống dốc là bảo đảm yêu cầu. 4.4. Kiểm tra hệ thống ABS: 4.4.1. Kiểm tra hệ thống chẩn đoán: * Chức năng kiểm tra ban đầu Kiểm tra tiếng động làm việc của bộ chấp hành - Nổ máy và lái xe với tốc độ lớn hơn 6 km/h. - Kiểm tra xem có nghe thấy tiếng động làm việc của bộ chấp hành không. Lưu ý: ABS ECU tiến hành kiểm tra ban đầu mổi khi nổ máy và tốc độ ban đầu vượt qua 6 km/h. Nó cũng kiểm tra chức năng của van điện 3 vị trí và bơm điện trong bộ chấp hành . Tuy nhiên, nếu đạp phanh, kiểm tra ban đầu sẽ không được thực hiện nhưng nó xẽ bắt đầu khi nhả chân phanh. Nếu không có tiếng động làm việc, chắc chắn rằng bộ chấp hành đã được nối. Nếu không có gì trục trặc, kiểm tra bộ chấp hành. * Chức năng chẩn đoán: - Đọc mã chẩn đoán + Kiểm tra điện áp ắc quy: kiểm tra điện áp ác quy khoảng 12 V. - Kiểm tra đèn báo bật sáng: + Bật khoá điện. + Kiểm tra rằng đèn ABS bật sáng trong 3 giây, nếu không kiểm tra và sửa chữa hay thay thế cầu chì, bóng đèn báo hay dây điện - Đọc mã chẩn đoán: + Bật khoá điện ON + Rút giắc sửa chữa. + Dùng SST, nối chân Tc và E1 của giắc kiểm tra. + Nếu hệ thống hoạt động bình thường (không có hư hỏng), đèn báo sẽ nháy 0,5 giây 1 lần + Trong trường hợp có hư hỏng, sau 4 giây đèn báo bắt đầu nháy. Đêm số lần nháy --> Xem mã chẩn đoán (số lần nháy đầu tiên sẽ bằng chữ số đầu của chẩn đoán hai số. Sau khi tạm dừng 1,5 giây đèn lại nháy tiếp, số lần nháy ở lần thứ hai sẽ bằng chữ số sau của mã chẩn đoán. Nếu có hai mã chẩn đoán hay nhiều hơn, sẽ có khoảng dừng 2,5 giây giữa hai mã và việc phát mã lại lặp lại từ đầu sau 4 giây tạm dừng. Các mã sẽ phát thứ tự tăng dần từ mã nhỏ nhất đến mã nhỏ nhất) + Sửa chữa hệ thống + Sau khi sửa chữa chi tiết bị hỏng, xóa mã chẩn đoán trong ECU + Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra. + Nối giắc sửa chữa. + Bật khoá diện ON. Kiểm tra rằng đèn ABS tắc sau khi sáng trong 3 giây - Xoá mã chẩn đoán: + Bật khoá điện on. + Dùng SST, nối chân Tc với E1 của giắc kiểm tra. +Xoá mã chẩn đoán chứa trong ECU bằng cách đạp phanh 8 lần hay nhiều hơn trong vòng 3giây. + Kiểm tra rằng đèn báo chỉ mã bình thường. + Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra. + Kiểm tra rằng đèn báo ABS tắc. Hình 4-1 Đèn báo ABS Hình 4-2 Giắc kiểm tra Bảng 4-1 Mã chẩn đoán: 11 Hở mạch trong mạch rơ le van điện. - Mạch bên trong của bộ chấp hành. - Rơle điều khiển. -Dây điện và giắc nối của mạch rơle van điện 12 Chập mạch trong rơ le van điện 13 Hở mạch trong mạch rơ le môtơ bơm. - Mạch bên trong của bộ chấp hành. - Rơle điều khiển. -Dây điện và giắc nối của mạch rơle môtơ bơm 14 Hở mạch trong mạch rơ le môtơ bơm. 21 Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe trước phải. - Van điện bộ chấp hành. - Dây điện và giắc nốicủa mạch van điện bộ chấp hành. 22 Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe trước trái. 23 Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe sau phải. 24 Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe sau trái. 31 Cảm biến tốc độ bánh xe trước phải bị hỏng. - Cảm biến tốc độ bánh xe. - Rôto cảm biến tốc độ bánh xe - Dây điện, giắc nối của cảm biến tốc độ bánh xe 32 Cảm biến tốc độ bánh xe trước trái bị hỏng. 33 Cảm biến tốc độ bánh xe sau phải bị hỏng. 34 Cảm biến tốc độ bánh xe sau trái bị hỏng. 35 Hở mạch cảm biến tốc độ bánh xe sau phải hay trước trái. 36 Hở mạch cảm biến tốc độ bánh xe sau trái hay trước phải. 37 Hỏng cả hai rôto cảm biến tốc độ - Rôto cảm biến tốc độ bánh xe 41 Điện ắc quy không bình thường (16 V) - Ắc quy - Bộ tiết chế 51 Môtơ bơm của bộ chấp hành bị kẹt hay hở mạch môtơ bơm của bộ chấp hành . - Môtơ bơm, ắc quy và rơle - Dây điện ,giắc nối và bulông tiếp mát hay mạch môtơ bơm của bộ chấp hành Luôn bật ABS ECU hỏng - ECU *Chức năng kiểm tra của cảm biến: - Chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ + Kiểm tra ắc quy kiểm tra rằng điện áp ắc quy khoảng 12 V - Kiểm tra đèn báo ABS. + Bật khoá điện ON + Kiểm tra rằng đèn báo ABS sáng trong vòng 3 giây. Nếu không, kiểm tra và sửa chửa hay thay cầu chì, bóng đèn hay dây điện. + Kiểm tra rằng đèn ABS tắc + Tắc khoá điện. + Dùng SST, nối chân E1 với chân Tc và Ts của giắc kiểm tra . + Kéo phanh tay và nổ máy. + Kiểm tra rằng đèn ABS nháy trong khoảng 4 lần /giây - Kiểm tra mức tín hiệu cảm biến + Lái xe chạy thẳng ở tốc độ 4-6 km/h và kiểm tra xem đèn ABS có bật sáng sau 1 giây không. + Nếu đèn sáng nhưng không nháy khi tốc độ xe không nằm trong khoảng tiêu chuẩn, dừng xe và đọc mã chẩn đoán, sau đó sửa các chi tiết hỏng. + Nếu đèn bật sáng trng khi tốc độ xe từ 4 -6 km/h, việc kiểm tra đã hoàn thành. Khi tốc độ xe vượt quá 6 km/h, đèn ABS nháy lại. Ở trạng thái này cảm biến tốc độ tốt. - Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ thấp. + Lái xe chạy thẳng với tốc độ 45-55 km/h và kiểm tra xem đèn ABS có sáng sau khi tạm ngừng 1 giây không. + Nếu đèn báo bật sáng mà không nháy khi tốc độ xe nằm ngoài khoảng tiêu chuẩn. Dừng xe và đọc mã chẩn đoán. Sau đó sửa các chi tiết hỏng. + Nếu đèn báo bật sáng mà không nháy khi tốc độ xe nằm trong khoảng tiêu chuẩn, việc kiểm tra đã hoàn thành. Khi tốc đọ xe nằm trong dải tiêu chuẩn, đèn ABS lại nháy.Ở trạng thái này roto cảm biến tốc độ tốt. - Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ cao + Kiểm tra như trên ở tốc độ khoảng 110 đến 130 km/h + Đọc mã chẩn đoán + Dừng xe, đèn báo sẽ bắt đầu nháy + Đếm số lần nháy (Xem mã chẩn đoán) - Sửa các chi tiết hỏng - Sửa hay thay thế các chi tiết bị hỏng - Đưa hệ thống về trạng thái bình thường + Tắc khoá điện OFF. + Tháo SST ra khỏi cực E1, Tc và Ts của giác kiểm tra. Bảng 4-2 Mã chẩn đoán Mã Các kiểu nháy Chẩn đoán Phạm vi hư hỏng Sáng Tắt Tất cả các cảm biến tốc độ và rôto cảm biến đều bình thường 71 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên phải thấp - Cảm biến tốc độ trước phải. - Lắp đặt cảm biến 72 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên trái thấp - Cảm biến tốc độ trước bên trái. - Lắp đặt cảm biến 73 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên phải thấp. - Cảm biến tốc độ sau bên phải. - Lắp đặt cảm biến 74 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên trái. - Cảm biến tốc độ trước sau bên trái. - Lắp đặt cảm biến. 75 Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên phải - Rôto cảm biến tốc độ phía trước bên phải 76 Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên trái. - Rôto cảm biến tốc độ phía trước bên trái. 77 Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên trái. - Rôto cảm biến tốc độ phía sau bên trái. 78 Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên phải. - Rôto cảm biến tốc độ phía sau bên phải. 4.4.2. Kiểm tra bộ chấp hành. - Kiểm tra điện áp ắc quy: kiểm tra điện áp ắc quy khoảng 12 V. - Tháo vỏ bộ chấp hành. - Tháo 4 giắc nối ra khỏi bộ chấp hành và rơ le điều khiển. - Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành (SST) vào bộ chấp hành. + Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành (SST) vào rơ le điều khiển bộ chấp hành và dây điện phía thân xe qua dây điện phụ (SST) như hình vẽ. + Nối dây đỏ của thiết bị kiểm tra với cực dương ắc quy và dây đen với cực âm hay mass thân xe. + Đặt phiếu A (SST) lên thiết bị kiểm tra. - Kiểm tra sự hoạt động của bộ chấp hành. + Nổ máy và cho chạy với tốc độ không tải. + Bật công tắc lựa chọn thiết bị kiểm tra đến vị trí “FRONT RH”. + Nhấn và giữ công tắc môtơ trong vài dây. + Đạp phanh và giữ nó. + Nhấn công tắc POWER và kiểm tra rằng bàn đạp phanh không đi xuống. + Nhả công tắc POWER và kiểm tra rằng bàn đạp phanh đi xuống. + Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây sau đó kiểm tra rằng chân phanh đã về vị trí cũ. + Nhả chân phanh. + Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây. + Đạp phanh và giữ nó trong khoảng 10 giây. Khi đang giữ chân phanh, ấn công tắc motor trong vài giây. Kiểm tra rằng chân phanh không bị rung. - Kiểm tra các bánh xe khác. + Xoay công tắc lựa chọn đến vị trí “FRONT LH”. +Lặp lại từ bước (3) đến bước (6) của mục trên. + Kiểm tra các bánh sau với công tắc lựa chọn ở vị trí “REAR RH” và “REAR LH”, theo quy trình tương tự. - Nhấn công tắc motor + Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây. - Tháo thiết bị kiểm tra (SST) ra khỏi bộ chấp hành. + Tháo phiếu A (SST) và ngắt thiết bị kiểm tra (SST) và bộ dây điện phụ (SST) ra khỏi bộ chấp hành, rơle điều kiển và dây điện phía thân xe. - Nối các giắc bộ chấp hành Nối 4 giắc vào bộ chấp hành và rơle điều khiển. - Lắp các giắc nối Lắp các giắc nối lên giá đỡ bộ chấp hành. - Lắp vỏ bộ chấp hành. - Xoá mã chẩn đoán. 4.4.3. Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe. - Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe. + Tháo giắc cảm biến tốc độ. + Đo điện trở giữa các điện cực. Điện trở: 0,8 - 1,3 k( cảm biến tốc độ bánh trước) Điện trở: 1,1 - 1.7 k( cảm biến tốc độ bánh sau ) + Nếu điện trở không như tiêu chuẩn, thay cảm biến. + Không có sự thông mạch giữa mỗi chân của cảm biến và thân cảm biến. Nếu có thay cảm biến. + Nối lại các giắc cảm biến tốc độ. - Kiểm tra sự lắp cảm biến. + Chắc chắn rằng bu lông lắp cảm biến được xiết đúng. + Phải không có khe hở giữa cảm biến và giá đỡ cầu. - Quan sát phần răng của rôto cảm biến. + Tháo cụm moayơ (sau) hay bán trục (trước). + Kiểm tra các răng của rôto cảm biến xem có bị nứt, vặn hay mất răng. + Lắp cụm moayơ hay bán trục. 5. Kết luận. Sau thời gian hơn 3 tháng làm đồ án với đề tài Khảo sát hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX em đã cơ bản hoàn thành đề tài với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Việt Hải và các thầy trong khoa. Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu tính năng hoạt động của hệ thống phanh, nguyên lý làm việc của các bộ phận đến các chi tiết chính trong hệ thống phanh. Phần đầu đồ án em giới thiệu chung về hệ thống phanh từ các loại cơ cấu phanh đến các loại dẫn động phanh của hệ thống phanh. Tiếp theo em trình bày tổng thể về xe ISUZU D-MAX và các hệ thống trên xe. Và phần trọng tâm của đồ án là em đi sâu vào hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX, bao gồm: Cơ cấu phanh trước (phanh đĩa), cơ cấu phanh sau (phanh trống), dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không, xylanh chính, van an toàn, bộ trợ lực chân không, bơm chân không... Đồng thời tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX. Tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống phanh thường gặp. Tuy nhiên do thời gian hạn chế nhiều phần chưa được trang bị trong thời gian học tập tại trường, tài liệu tham khảo hạn chế và chưa cập nhật đầy đủ các tài liệu về xe nên không tránh khỏi những thiếu sót mong các thầy chỉ dẫn thêm. Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức chuyên ngành về các hệ thống ôtô và đặc biệt là hệ thống phanh. Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em cũng nâng cao được những kiến thức về công nghệ thông tin: Word, Excel, AutoCAD… phục vụ cho công tác sau này. Đồng thời qua đó bản thân em cần phải cố gắng học hỏi hơn nữa để đáp ứng yêu cầu của người cán bộ kỹ thuật ngành động lực. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Hữu Cẩn - Dư Quốc Thịnh - Phạm Minh Thái Nguyễn Văn Tài - Lê Thị Vàng. “Lý thuyết ô tô, máy kéo”. NXB khoa học và kỹ thuật. Hà Nội, 1998. [2]. Nguyễn Hoàng Việt. “Kết cấu và tính toán ô tô” - Tài liệu lưu hành nội bộ của khoa cơ khí Giao Thông. Đại Học Đà Nẵng. Đà Nẵng, 1998. [3]. Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên. “Thiết kế và tính toán ô tô, máy kéo”. NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp. Hà Nội, 1985. [4]. Nguyễn Hoàng Việt. “Chuyên đề ô tô: Bộ điều chỉnh lực phanh và hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh”. Tài liệu lưu hành nội bộ của khoa cơ khí Giao Thông. Đại Học Đà Nẵng. Đà Nẵng, 2003. [5]. “Catolog ISUZU D-MAX”. Công ty ô tô ISUZU Việt Nam. [6].